تفاوت استوریج Hybrid و All-Flash

استوریج در زیرساخت فناوری اطلاعات فقط محلی برای نگهداری فایل‌ها نیست؛ سرعت دسترسی به داده‌ها هم بر عملکرد پایگاه داده، ماشین‌های مجازی، نرم‌افزارهای سازمانی و سرویس‌های مختلف اثر می‌گذارد. یکی از عوامل تعیین‌کننده در این عملکرد، نوع رسانه‌ای است که داده‌ها روی آن ذخیره می‌شوند. تفاوت استوریج Hybrid و All-Flash نیز از همین‌جا شروع می‌شود: استوریج Hybrid اغلب از ترکیب هارددیسک (HDD) و درایو حالت جامد (SSD) استفاده می‌کند؛ اما در استوریج All-Flash، رسانه ذخیره‌سازی از درایوهای فلش، اغلب SSD، تشکیل شده است.

این تفاوت ساختاری بر نحوه دسترسی به داده‌ها، تأخیر، تعداد عملیات ورودی و خروجی در هر ثانیه و شیوه مدیریت اطلاعات اثر می‌گذارد. البته نوع رسانه به‌تنهایی عملکرد نهایی را تعیین نمی‌کند؛ کنترلر، شبکه، نرم‌افزار و الگوی استفاده از داده‌ها هم اهمیت دارند. در ادامه، این دو معماری را از نظر ساختار، عملکرد و کاربرد بررسی می‌کنیم؛ پس تا انتها با ما همراه باشید.

استوریج Hybrid چیست و چگونه کار می‌کند؟

استوریج Hybrid یا هیبریدی، سامانه‌ای برای ذخیره‌سازی داده است که در معماری رایج آن، HDD و SSD در کنار یکدیگر کار می‌کنند. هرکدام از این رسانه‌ها ویژگی‌های متفاوتی دارند و سامانه می‌تواند با توجه به طراحی خود، داده‌ها را میان آن‌ها توزیع کند. HDD داده‌ها را روی صفحات مغناطیسی چرخان ذخیره می‌کند. برای خواندن یا نوشتن اطلاعات، هد دستگاه باید به موقعیت مناسب برسد و صفحه نیز بچرخد. این فرایند مکانیکی باعث ایجاد تأخیر می‌شود. اما SSD از حافظه فلش استفاده می‌کند و برای دسترسی به داده‌ها به قطعات مکانیکی متحرک نیاز ندارد؛ به همین دلیل، اغلب تأخیر دسترسی کمتری دارد.

در یک استوریج Hybrid، بخشی از داده‌ها ممکن است روی SSD و بخش دیگری روی HDD قرار بگیرد. برای مثال، داده‌هایی که بیشتر استفاده می‌شوند می‌توانند در لایه سریع‌تر نگهداری شوند و اطلاعات کم‌تردد روی HDD باقی بمانند. در برخی سامانه‌ها، نرم‌افزار استوریج با استفاده از قابلیت‌هایی مانند لایه‌بندی داده‌ها (Storage Tiering) یا حافظه نهان (Cache) به این فرایند کمک می‌کند.

البته همه استوریج‌های Hybrid یکسان کار نمی‌کنند. بعضی سامانه‌ها داده‌ها را به‌صورت خودکار میان لایه‌ها جابه‌جا می‌کنند، درحالی‌که در برخی دیگر، نحوه تخصیص داده به سیاست‌های مدیریتی یا تنظیمات مشخص وابسته است. بنابراین، وجود هم‌زمان HDD و SSD به معنای یکسان‌بودن شیوه مدیریت داده در همه معماری‌های هیبریدی نیست.

مطالب مرتبط: Storage چیست

استوریج All-Flash چیست و چگونه کار می‌کند؟

استوریج All-Flash یا تمام‌فلش، آرایه‌ای است که رسانه اصلی ذخیره‌سازی آن از حافظه فلش تشکیل می‌شود. در نمونه‌های متداول سازمانی، این حافظه‌ها در قالب SSD به کار می‌روند. در چنین معماری‌ای، برای نگهداری داده‌ها به لایه HDD نیاز نیست و مسیر دسترسی به اطلاعات بر پایه رسانه‌های فلش طراحی می‌شود. حذف قطعات مکانیکی از رسانه ذخیره‌سازی، یکی از دلایل تأخیر کمتر SSDها در مقایسه با HDD هاست. این ویژگی زمانی اهمیت دارد که برنامه باید در مدت کوتاهی به تعداد زیادی داده دسترسی پیدا کرده یا درخواست‌های خواندن و نوشتن متعددی را پردازش کند.

بااین‌حال، All-Flash به معنای حذف همه محدودیت‌های عملکردی نیست. نوع SSD، کنترلر استوریج، رابط ارتباطی، ظرفیت حافظه نهان، تنظیمات نرم‌افزاری و حجم درخواست‌ها بر نتیجه نهایی اثر دارند. برای نمونه، اگر شبکه بین سرور و استوریج دچار ازدحام باشد، استفاده از رسانه فلش به‌تنهایی نمی‌تواند تمام تأخیر ایجادشده در مسیر انتقال داده را برطرف کند.

همچنین، عبارت All-Flash نوع رسانه ذخیره‌سازی را توصیف می‌کند، نه اینکه همه سامانه‌های دارای این معماری عملکرد یکسانی داشته باشند. دو آرایه تمام‌فلش ممکن است از نظر نوع درایو، کنترلر، پروتکل ارتباطی و قابلیت‌های نرم‌افزاری تفاوت قابل‌توجهی داشته باشند.

مطالب مرتبط: ویژگی‌ استوریج های All-Flash کیونپ

تفاوت استوریج Hybrid و All-Flash در چیست؟

در ادامه تفاوت استوریج Hybrid و All-Flash را در ویژگی‌های اصلی مقایسه می‌کنیم:

• تفاوت در نوع رسانه ذخیره‌سازی

اصلی‌ترین تفاوت استوریج Hybrid و All-Flash به رسانه نگهداری داده‌ها مربوط است. در استوریج Hybrid، HDD و SSD اغلب در کنار هم استفاده می‌شوند؛ اما در All-Flash، داده‌ها روی رسانه‌های فلش قرار می‌گیرند.

• تفاوت در تأخیر و سرعت پاسخ‌گویی

تأخیر (Latency) مدت‌زمانی است که یک درخواست برای دریافت پاسخ یا تکمیل عملیات منتظر می‌ماند. در استوریج، این زمان می‌تواند شامل بخشی از فرایند پردازش درخواست و دسترسی به رسانه ذخیره‌سازی باشد.

در معماری Hybrid، تأخیر به محل قرارگیری داده و نحوه پاسخ‌گویی سامانه بستگی دارد. اگر درخواست از SSD پاسخ بگیرد، ممکن است سریع‌تر انجام شود؛ اما اگر داده روی HDD باشد، تأخیر مکانیکی می‌تواند بر زمان پاسخ اثر بگذارد. حافظه نهان نیز ممکن است برای برخی درخواست‌ها تأخیر را کاهش دهد. اما در All-Flash، دسترسی به داده از طریق رسانه فلش انجام می‌شود و تأخیر ناشی از قطعات مکانیکی HDD وجود ندارد. بااین‌حال، تأخیر کل سامانه همچنان به عواملی مانند صف درخواست‌ها، پردازش کنترلر، شبکه و نوع عملیات وابسته است.

• تفاوت در IOPS و توان عملیاتی

برای مقایسه عملکرد استوریج، دو شاخص مهم وجود دارد: IOPS و توان عملیاتی.

• IOPS: تعداد عملیات ورودی و خروجی که سامانه در هر ثانیه انجام می‌دهد. این شاخص برای بارهای کاری دارای درخواست‌های کوچک و پرتعداد، مانند برخی عملیات پایگاه داده، اهمیت دارد.
• توان عملیاتی (Throughput): حجم داده‌ای که در واحد زمان خوانده یا نوشته می‌شود؛ برای مثال، مگابایت بر ثانیه یا گیگابایت بر ثانیه.

این دو شاخص یک چیز را اندازه نمی‌گیرند. سامانه‌ای ممکن است درخواست‌های کوچک و زیادی را در هر ثانیه پردازش کند، اما در انتقال پیوسته فایل‌های بزرگ به همان نسبت برتری نداشته باشد. عملکرد به اندازه درخواست‌ها، نسبت خواندن به نوشتن، تعداد درخواست‌های هم‌زمان و محدودیت‌های مسیر انتقال داده بستگی دارد.

در بسیاری از شرایط، رسانه‌های فلش برای پردازش درخواست‌های تصادفی پرتعداد مناسب‌اند؛ اما مقدار واقعی IOPS و توان عملیاتی را باید در بستر کل سامانه و با توجه به شرایط آزمون بررسی کرد. نوع کنترلر، رابط ارتباطی و نحوه تنظیم استوریج هم بر نتیجه اثر می‌گذارند.

• تفاوت در مدیریت داده‌ها

استوریج Hybrid ممکن است داده‌ها را بر اساس میزان استفاده، اهمیت یا سیاست‌های تعریف‌شده میان لایه‌های HDD و SSD جابه‌جا کند. برای مثال، سامانه‌ای با قابلیت لایه‌بندی می‌تواند داده‌های پرتکرار را در لایه فلش نگه دارد و داده‌های کم‌تردد را به لایه HDD منتقل کند. هدف این کار، هماهنگ‌کردن ویژگی رسانه با الگوی دسترسی به داده است. در All-Flash، چون لایه HDD در معماری ذخیره‌سازی وجود ندارد، مدیریت داده میان این دو نوع رسانه مطرح نیست. بااین‌حال، این سامانه‌ها همچنان برای مدیریت فضای ذخیره‌سازی، حافظه نهان، حفاظت از داده، توزیع درخواست‌ها و عملکرد درایوها به قابلیت‌های نرم‌افزاری و کنترلی نیاز دارند.

بنابراین، تفاوت در مدیریت داده به این معنا نیست که Hybrid همیشه داده‌ها را خودکار جابه‌جا می‌کند یا All-Flash به مدیریت نرم‌افزاری کمتری نیاز دارد. این ویژگی‌ها به طراحی و امکانات هر سامانه بستگی دارند.

• تفاوت در مصرف انرژی و تولید گرما

HDDها برای چرخاندن صفحات و حرکت هد به انرژی نیاز دارند. SSDها قطعات مکانیکی متحرک ندارند، اما آن‌ها هم هنگام خواندن، نوشتن و پردازش داده انرژی مصرف و گرما تولید می‌کنند.

در نتیجه، فقط با دانستن اینکه یک سامانه Hybrid یا All-Flash است، میزان مصرف برق یا گرمای آن را به‌طور قطعی نمی‌توانید مشخص کنید. تعداد درایوها، ظرفیت و نوع آن‌ها، کنترلرها، فن‌ها، میزان فعالیت و طراحی محفظه هم در این موضوع نقش دارند. برای مقایسه دقیق، باید مصرف انرژی و شرایط حرارتی کل سامانه در بار کاری مشابه را بررسی کنید.

• تفاوت در رفتار هنگام اجرای بارهای کاری مختلف

نوع بار کاری مشخص می‌کند استوریج با چه الگویی از درخواست‌ها روبه‌رو است. برای مثال، یک پایگاه داده ممکن است درخواست‌های کوچک و تصادفی زیادی داشته باشد؛ درحالی‌که یک فرایند پشتیبان‌گیری می‌تواند حجم بزرگی از داده را به‌صورت پیوسته بخواند یا بنویسد.

در یک سامانه Hybrid، نتیجه به این بستگی دارد که داده‌های موردنیاز روی کدام لایه قرار گرفته‌اند و سامانه چگونه درخواست‌ها را مدیریت می‌کند. اگر درخواست‌ها بیشتر به داده‌های موجود در SSD مربوط باشند، رفتار سیستم با زمانی که همان درخواست‌ها از HDD پاسخ می‌گیرند، متفاوت خواهد بود. در All-Flash، تمام داده‌ها روی رسانه‌های فلش قرار دارند؛ اما عملکرد در بارهای کاری مختلف همچنان یکسان نیست. نوع عملیات، میزان هم‌زمانی درخواست‌ها، نسبت خواندن و نوشتن، کنترلر و شبکه می‌توانند نتیجه را تغییر دهند. از همین رو، برای توصیف عملکرد واقعی باید الگوی استفاده از استوریج را هم در نظر گرفت.

جدول مقایسه استوریج Hybrid و All-Flash

جدول زیر تفاوت‌های عمومی این دو معماری را خلاصه می‌کند. این موارد حکم قطعی درباره عملکرد تمام محصولات نیستند؛ پیاده‌سازی، تنظیمات و شرایط اجرای بار کاری می‌توانند نتیجه را تغییر دهند.

استوریج Hybrid و All-Flash در چه کاربردهایی استفاده می‌شوند؟

معماری ذخیره‌سازی با توجه به نوع داده و الگوی دسترسی، در سناریوهای مختلفی به کار می‌رود. کاربردهای زیر نمونه‌های متداول هستند و به معنای محدودشدن هر معماری به همان موارد نیستند.

• فایل‌سرورها و مخازن داده: در سامانه‌هایی که فایل‌های متنوع با میزان استفاده متفاوت نگهداری می‌شوند، معماری Hybrid می‌تواند داده‌ها را میان لایه‌های ذخیره‌سازی توزیع کند؛ البته این قابلیت به طراحی و سیاست‌های مدیریت داده بستگی دارد.
• پایگاه‌های داده: پایگاه‌های داده‌ای که درخواست‌های کوچک و پرتعداد یا عملیات حساس به تأخیر دارند، از ویژگی‌های رسانه فلش بهره می‌برند. در این محیط‌ها، IOPS و زمان پاسخ‌گویی می‌توانند بر تجربه کاربر و زمان اجرای عملیات اثر بگذارند.
• زیرساخت مجازی‌سازی: در محیط‌های مجازی‌سازی، چندین ماشین مجازی ممکن است هم‌زمان به استوریج درخواست ارسال کنند. نوع رسانه، تعداد درخواست‌ها، الگوی خواندن و نوشتن و ظرفیت کنترلر بر عملکرد کل محیط اثر می‌گذارند. هر دو معماری Hybrid و All-Flash می‌توانند در زیرساخت‌های مجازی‌سازی استفاده شوند؛ جزئیات پیاده‌سازی تعیین‌کننده است.
• پشتیبان‌گیری و نگهداری داده‌های کم‌تردد: برخی مخازن پشتیبان‌گیری یا داده‌های آرشیوی بیشتر با حجم زیاد داده سروکار دارند و ممکن است الگوی دسترسی آن‌ها با یک پایگاه داده پرتراکنش متفاوت باشد. در این موارد، توان عملیاتی، ظرفیت، الگوی بازیابی و نحوه مدیریت داده اهمیت دارند.

آنچه درباره تفاوت استوریج Hybrid و All-Flash آموختیم

تفاوت اصلی استوریج Hybrid و All-Flash به نوع رسانه و نحوه سازمان‌دهی داده‌ها مربوط می‌شود. معماری Hybrid اغلب HDD و SSD را در کنار هم به کار می‌گیرد و ممکن است داده‌ها را میان این لایه‌ها توزیع کند؛ اما All-Flash داده‌ها را روی رسانه‌های فلش نگه می‌دارد. این تفاوت بر تأخیر دسترسی، الگوی عملکرد و مدیریت داده اثر می‌گذارد.

بااین‌حال، نوع رسانه تنها عامل تعیین‌کننده نیست. برای درک عملکرد واقعی یک استوریج باید IOPS، تأخیر، توان عملیاتی، کنترلر، شبکه و نوع بار کاری را در کنار هم بررسی کرد. شناخت این مفاهیم، تصویر دقیق‌تری از نحوه کار معماری‌های مختلف ذخیره‌سازی به شما می‌دهد. چنانچه برای انتخاب بین این دو معماری استوریج مردد هستید می‌توانید با شماره 0218363 تماس بگیرید یا روی لینک زیر بزنید.

انواع استوریج را با ضمانت اصالت از فالنیک خریداری کنید

برای خرید یا دریافت قیمت استوریج در برندهای مختلف، کافی‌ست روی لینک کلیک کنید و لیستی از بهترین استوریج‌های موجود در بازار را مشاهده کنید. فالنیک خدمات مشاوره تخصصی برای خرید استوریج را نیز به شما عرضه می‌کند که کاملا رایگان است.

قیمت استوریجمشاوره تلفنی رایگان